CN211180601U - 一种变电站电源空开远程控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站电源空开远程控制装置，包括空气开关、旋转臂、电机、控制主板、电源模块；所述的控制开关包括调节旋钮，所述的旋转臂的一端与调节旋钮连接；所述的电机包括转轴、设置在转轴末端的转动轮；所述的旋转臂的另一端与转动轮连接；所述的控制板的输出端与电机的控制端电性连接；所述的控制主板的输入端用于接收控制信号；所述的电源模块为控制主板、电机提供所需的工作电源；所述的控制主板接到控制信号后，控制主板通过电机转动，从而带动旋转臂进行转动，进而实现空气开关的调节旋钮的合闸、分闸。本实用新型提高变电站防误技术的管理水平，保证电力系统的可靠运行。

Description

一种变电站电源空开远程控制装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统中变电站防误技术领域，更具体的，涉及一种变电站电源空开远程控制装置。

背景技术

在电网中，随着防误技术的不断发展，在传统一次设备操作防误机械闭锁和电气控制回路闭锁管理的基础上，对操作电源及电机电源回路的防误管理迫切性越来越高。目前，因操作电源回路在检修试验过程中，随意投退造成的恶性事故较以往同期统计呈现上升的趋势。同时，在南方电网公司《关于印发防止电气误操作有关措施的通知》要求第六条第4点执行“隔离开关/接地开关的电机电源仅在操作前投入，操作完成后应立即退出”的背景条件下，越发显现出对空气开关投退防误管理的迫切性。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术没有对空气开关投退防误管理的问题，提供了一种变电站电源空开远程控制装置，其能远程控制电源空气开关的合闸、分闸，其能达到防误操作的功能。

为实现上述本实用新型目的，采用的技术方案如下：一种变电站电源空开远程控制装置，包括空气开关、旋转臂、电机、控制主板、电源模块；

所述的空气开关包括调节旋钮，所述的旋转臂的一端与调节旋钮连接；

所述的电机包括转轴、设置在转轴末端的转动轮；所述的旋转臂的另一端与转动轮连接；

所述的控制主板的输出端与电机的控制端电性连接；

所述的控制主板的输入端用于接收控制信号；

所述的电源模块为控制主板、电机提供所需的工作电源；

所述的控制主板接到控制信号后，控制主板通过电机转动，从而带动旋转臂进行转动，进而实现空气开关的调节旋钮的合闸、分闸。

本实用新型所述的控制主板只有在接收到控制信号后，才会控制电机转动，能实现远程控制空气开关，同时有效的避免了空气开关的被意外合闸或分闸的操作。

优选地，还包括变电站自动化管理平台，所述的变电站自动化管理平台产生的控制信号传输给控制主板。

进一步地，还包括通过变电站自动化管理平台授权的电脑钥匙，所述的控制主板上设有相应的钥匙接口，所述的电脑钥匙与钥匙接口连接，产生控制信号传输给控制主板。

再进一步地，所述的电机为步进电机，所述步进电机与控制主板之间通过步进电机驱动电路实现电性连接。

再进一步地，所述的步进电机驱动电路包括ULN2003芯片；所述的ULN2003 芯片的输入端与控制主板的输出端电性连接；所述的ULN2003芯片的输出端与步进电机的输入端电性连接。

再进一步地，所述的变电站电源空开远程控制装置还包括用于检测空气开关的分闸位置或合闸位置状态信息的检测电路；所述的检测电路将采集到的信息传输给变电站自动化管理平台。

再进一步地，所述的检测电路包括电阻R2、光电耦合器U5、电阻R3、光电耦合器U6；

所述的电阻R2的一端接VCC，电阻R2的另一端接光电耦合器U5的3引脚；

所述的光电耦合器U5的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器 U5的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U5的1引脚与光电耦合器U5的2引脚连接；

所述的电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端接光电耦合器U6的3引脚；

所述的光电耦合器U6的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器U6的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U6的1引脚与光电耦合器U6的2引脚连接。

再进一步地，所述的钥匙接口为五防锁具接口。

再进一步地，所述的旋转臂的一端设有第一槽口，所述的第一槽口的寸尺与空气开关的调节旋钮的寸尺一致；所述的调节旋钮设置在第一槽口中。

再进一步地，所述的旋转臂的另一端设有第二槽口，所述的第二槽口的寸尺与转动轮的寸尺一致；所述的转动轮设置在第二槽口中。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型采取控制主板代替了空气开关的人为合闸及人为分闸的作用，在保留空气开关的前提条件下需对空气开关状态进行锁定，不会出现空气开关状态随意改变的情况。

2.通过控制主板接收控制命令，能有效实现远程控制的功能，提高变电站防误技术的管理水平，保证电力系统的可靠运行，同时使常规变电站顺序控制成为可能。

附图说明

图1是实施例1变电站电源空开远程控制装置的框图。

图2是实施例1所述检测电路的电路连接图。

图3是实施例1检测电路的引脚、控制主板的输入引脚图。

图4是实施例1所述的钥匙接口的电路图。

图5是实施例1所述电源模块的电路图。

图6是实施例1所述的控制主板的电路图。

图7是实施例1所述步进电机驱动电路的电路图。

图8是实施例1所述的空气开关、旋转臂的立体图。

图9是实施例1所述的空气开关、旋转臂的侧视图。

图中，1-空气开关、2-旋转臂、3-调节旋钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述。

实施例1

如图1所示，一种变电站电源空开远程控制装置，包括空气开关、旋转臂、电机、控制主板、电源模块；

所述的空气开关包括调节旋钮，所述的旋转臂的一端与调节旋钮连接；

所述的电机包括转轴、设置在转轴末端的转动轮；所述的旋转臂的另一端与转动轮连接；

所述的控制主板的输出端与电机的控制端电性连接；

所述的控制主板的输入端用于接收控制信号；

所述的电源模块为控制主板、电机提供所需的工作电源；

所述的控制主板接到控制信号后，控制主板通过电机转动，从而带动旋转臂进行转动，进而实现空气开关的调节旋钮的合闸、分闸。

本实施例所述的控制主板只有在接收到控制信号后，才会控制电机转动，能实现远程控制空气开关，同时有效的避免了空气开关的被意外合闸或分闸的操作。

在一个具体的实施例中，如图2、图3所示，还包括变电站自动化管理平台，所述的变电站自动化管理平台产生的控制信号传输给控制主板。本实施例将控制主板的输入端与变电站自动化管理平台的控制接口电性连接，用于接收变电站自动化管理平台发送分合闸信号。本实施例所述的openkey、lockkey、closekey引脚，用于与变电站自动化管理平台的控制接口连接。

在一个具体的实施例中，所述的变电站电源空开远程控制装置还包括用于检测空气开关的分闸位置或合闸位置状态信息的检测电路；所述的检测电路将采集到的信息传输给变电站自动化管理平台。所述的空气开关的分闸位置或合闸位置等状态信息都会通过检测电路发送到变电站自动化系统，这样会使运行人员更好的掌握电源空气开关的状态信息。

在一个具体的实施例中，如图2、图3所示，所述的检测电路包括电阻R2、光电耦合器U5、电阻R3、光电耦合器U6；

所述的电阻R2的一端接VCC，电阻R2的另一端接光电耦合器U5的3引脚；

所述的光电耦合器U5的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器 U5的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U5的1引脚与光电耦合器U5的2引脚连接；

所述的电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端接光电耦合器U6的3引脚；

所述的光电耦合器U6的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器 U6的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U6的1引脚与光电耦合器U6的2引脚连接。

所述的检测电路的工作原理如下：当空气开关合闸时，光电耦合器U5、光电耦合器U6处于导通状态，光电耦合器U5的4引脚，光电耦合器U6的4引脚输出信号，由此判断空气开关处于合闸位置。当空气开关分闸时，光电耦合器U5、光电耦合器U6处于不导通状态，光电耦合器U5的4引脚，光电耦合器

U6的4引脚不会输出信号，由此判断空气开关处于分闸位置。本实施例采用光电耦合器，其以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用。

在一个具体的实施例中，还包括通过变电站自动化管理平台授权的电脑钥匙，所述的控制主板上设有相应的钥匙接口，所述的电脑钥匙与钥匙接口连接，产生控制信号传输给控制主板。所述的钥匙接口为五防锁具接口。具体的，所述的五防锁具接口的电路连接如图4、图5所示，接线端子J2与接线端子J8的相同的脚并接后接至控制主板对应的脚连接，本实施例所述的钥匙接口同样采用光电耦合器U7、U8、U9，其有良好的隔离作用。

所述的电脑钥匙与五防锁具进行校验通过后，拧动电脑钥匙带动锁芯(转动电脑钥匙带动锁具转动到相应的位置后，也是一样把锁具转动的位置信息发送给控制主板，所述的控制主板根据锁具的位置信息做出分闸或合闸的指令操作)，当锁芯位置停留在OFF处时为分闸操作；当锁芯位置停留在ON处时为合闸操作。所述的空气开关的分闸位置或合闸位置状态信息都会通过检测电路返送给变电站自动化管理平台中，这样会使管理人员更好的掌握每个控制器的状态信息。

如图6所示，本实施例所述的控制主板包括主控制器，所述的主控制器为PIC16F1509芯片，本实施例的控制主板还设有485接口作为备用，如图3所示。

在一个具体的实施例中，所述的电机为步进电机，所述步进电机与控制主板之间通过步进电机驱动电路实现电性连接，即所述的控制主板还包括步进电机驱动电路，控制主板通过步进电机驱动电路驱动步进电机，能保证精准度的控制电机转动。

在一个具体的实施例中，如图7所示，所述的步进电机驱动电路包括 ULN2003芯片；所述的ULN2003芯片的输入端与控制主板的输出端电性连接；所述的ULN2003芯片的输出端与步进电机的输入端电性连接。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。

在一个具体的实施例中，如图8、图9所示，所述的旋转臂2的一端设有第一槽口，所述的第一槽口的寸尺与空气开关1的调节旋钮3的寸尺一致；所述的调节旋钮3设置在第一槽口中。

在一个具体的实施例中，如图8、图9所示，所述的旋转臂2的另一端设有第二槽口，所述的第二槽口的寸尺与转动轮的寸尺一致；所述的转动轮设置在第二槽口中。本实施例通过电机带动旋转臂2转动，实现空气开关的合闸、分闸。

本实施例所述的变电站电源空开远程控制装置的操作流程如下：

经过防误图形系统模拟校核后是否是远程操控还是现场用电脑钥匙操控发送运行人员，运行人员根据工单进行操作，如果是现场电脑钥匙操控，则运行人员需要拿到通过电脑管理系统平台授权的电脑钥匙到达现场，将电脑钥匙插入智能控制器内，当控制主板与电脑钥匙校验通过后，运行人员拧动电脑钥匙到达相应的位置，控制主板检测到锁芯的转动并检测到到达了哪个位置，进行合闸及分闸的操作；同理，当运行人员拿到手的工单是远程操控，则运行人员需要在变电站自动化管理平台上远程操作此控制主板就可以，在变电站自动化管理平台上进行点选合闸及分闸界面，此控制主板将会根据变电站自动化管理平台发出的指令进行合闸与分闸的操作。

为保证防误操作的严谨性，控制主板无论是采用变电站自动化管理平台发出的指令或电脑钥匙发送的指令，都必须经过控制主板对接受到的数据进行处理之后，才能进行操控空气开关的分闸和合闸等工作，并且将每步操作都与变电站自动化管理平台进行交户和数据发送，本实施例所述的控制主板改变原有可直接通过导线短接导通的弊端，更改变了原有的可以直接用工具直接转动空气开关分闸和合闸的弊端。

本实施例能有效防止了使用异物拨动控制的不规范操作，有效防止了导线短接电极进行非正规操作的发生，达到了防拨、防短接、防误操作的功能特点。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：包括空气开关、旋转臂、电机、控制主板、电源模块；

所述的空气开关包括调节旋钮，所述的旋转臂的一端与调节旋钮连接；

所述的电机包括转轴、设置在转轴末端的转动轮；所述的旋转臂的另一端与转动轮连接；

所述的控制主板的输出端与电机的控制端电性连接；

所述的控制主板的输入端用于接收控制信号；

所述的电源模块为控制主板、电机提供所需的工作电源；

所述的控制主板接到控制信号后，控制主板通过电机转动，从而带动旋转臂进行转动，进而实现空气开关的调节旋钮的合闸、分闸。

2.根据权利要求1所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：还包括变电站自动化管理平台，所述的变电站自动化管理平台产生的控制信号传输给控制主板。

3.根据权利要求2所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：还包括通过变电站自动化管理平台授权的电脑钥匙，所述的控制主板上设有相应的钥匙接口，所述的电脑钥匙与钥匙接口连接，产生控制信号传输给控制主板。

4.根据权利要求3所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的电机为步进电机，所述步进电机与控制主板之间通过步进电机驱动电路实现电性连接。

5.根据权利要求4所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的步进电机驱动电路包括ULN2003芯片；所述的ULN2003芯片的输入端与控制主板的输出端电性连接；所述的ULN2003芯片的输出端与步进电机的输入端电性连接。

6.根据权利要求5所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的变电站电源空开远程控制装置还包括用于检测空气开关的分闸位置或合闸位置状态信息的检测电路；所述的检测电路将采集到的信息传输给变电站自动化管理平台。

7.根据权利要求6所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的检测电路包括电阻R2、光电耦合器U5、电阻R3、光电耦合器U6；

所述的电阻R2的一端接VCC，电阻R2的另一端接光电耦合器U5的3引脚；

所述的光电耦合器U5的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器U5的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U5的1引脚与光电耦合器U5的2引脚连接；

所述的电阻R3的一端接VCC，电阻R3的另一端接光电耦合器U6的3引脚；

所述的光电耦合器U6的2引脚接在空气开关的进线端，所述的光电耦合器U6的4引脚与变电站自动化管理平台连接；

所述的光电耦合器U6的1引脚与光电耦合器U6的2引脚连接。

8.根据权利要求7所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的钥匙接口为五防锁具接口。

9.根据权利要求2、3、5、6、7、8任一项所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的旋转臂的一端设有第一槽口，所述的第一槽口的寸尺与空气开关的调节旋钮的寸尺一致；所述的调节旋钮设置在第一槽口中。

10.根据权利要求9所述的变电站电源空开远程控制装置，其特征在于：所述的旋转臂的另一端设有第二槽口，所述的第二槽口的寸尺与转动轮的寸尺一致；所述的转动轮设置在第二槽口中。

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